目前中國的PEM電解槽發(fā)展和國外水平仍然存在一定差距。國內(nèi)生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)模大約在200Nm3/h，而國外生產(chǎn)的PEM電解槽單槽比較大制氫規(guī)?？梢赃_到500Nm3/h。相比國外，國內(nèi)利用可再生能源耦合PEM電解水制氫的項目也相對偏少。國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)級可再生能源電解水制氫應用項目仍然以堿性水電解為主。總之，PEM電解水制氫技術基本成熟，進入了商業(yè)化早期階段。但PEM電解水制氫技術仍然存在成本高的問題，性能和耐久性也有待提升，未來需要聚焦質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴散層與雙極板等關鍵技術，進一步降低成本，提升商業(yè)化程度。電解水制氫的基本原理是在直流電的作用下，水分子在電解槽中被分解成氫離子和氫氧根離子。焦作工業(yè)電解水制氫設備價格
從近年來發(fā)布的氫能相關主要國家政策和相關戰(zhàn)略可以看出：氫能 2020 年列入能源范疇，2022 年上升至國家能源戰(zhàn)略高度，這與提出碳達峰碳中和目標和能源飯碗端在自己手中的指示，與中石化打造氫能公司目標是一致的。目前成熟的電解水技術為堿水電解和質(zhì)子交換電解。從國際能源署預測，全球制氫技術仍以堿性電解水為主。從今年季度國內(nèi)上馬的制氫項目也可以看出全部為堿性電解制氫技術。2022 年中國堿性電解水制氫設備的出貨量約 800MW，質(zhì)子交換膜電解水制氫設備的出貨量約 24MW，在 2021 年基礎上實現(xiàn)翻番，2023 年上半年已公開招標項目裝機規(guī)模超 400MW，絕大多數(shù)均采用堿性水電解制氫技術，預計 2023 年國內(nèi)電解槽訂單量將超 1GW 水平。包頭國內(nèi)電解水制氫設備產(chǎn)量其優(yōu)點是運行穩(wěn)定、可靠性高、處理量大，同時不需要消耗大量水資源，并且節(jié)能環(huán)保。
和堿性電解水制氫技術相比，PEM電解水制氫技術具有電流密度大、氫氣純度高、響應速度快等優(yōu)點。PEM電解槽的電流密度更大，通常在10000 A/m2以上。PEM電解槽的產(chǎn)氫純度通常在99.99%左右。由于PEM電解槽使用純水作為電解原料，產(chǎn)生的氫氣中不會帶入堿霧，有利于提升氫氣品質(zhì)。另外，質(zhì)子交換膜的氣體滲透率低，這有助于避免氫氣和氧氣的氣體交叉滲透現(xiàn)象。PEM電解槽無需嚴格控制膜兩側(cè)壓力，具有快速啟動停止和快速功率調(diào)節(jié)響應的優(yōu)勢，適用于可再生能源發(fā)電波動性輸入。
在電解水制氫設備的選擇上，需要根據(jù)實際需求和使用場景進行選擇。常見的電解水制氫設備包括堿性電解水制氫設備、酸性電解水制氫設備和固體氧化物電解水制氫設備。堿性電解水制氫設備由于電解質(zhì)的穩(wěn)定性較好，價格較低，因此在實際應用中使用較為。而酸性電解水制氫設備因為其高效、高純度的氫氣產(chǎn)出而備受關注，但是設備價格和穩(wěn)定性相對較差。固體氧化物電解水制氫設備可以實現(xiàn)高溫、高效率的制氫過程，并且具有較高的穩(wěn)定性，但是設備成本較高?？偟膩碚f，電解水制氫設備在未來的能源領域中擁有重要的應用前景，并且相關技術還有提升的空間。PEM電解水制氫是制取綠氫的主要技術路線之一，與可再生能源適配度高，是極具潛力的制氫技術。
堿性電解水在生產(chǎn)占有率和制氫成本方面具有巨大的優(yōu)勢。電解水技術的主要指標包括：電流密度、負載范圍、氣體純度、電解效率、使用壽命、設備價格和動態(tài)響應幾個方面。堿性水技術的痛點是電流密度低能耗效率低和隔氣性差，特別是波動情況下的隔氣性，存在本質(zhì)安全性問題。隨著堿性電解水技術的發(fā)展，隔膜材料已經(jīng)發(fā)展了三代，早期的石棉隔膜，目前規(guī)模應用的 PPS 隔膜，逐漸出現(xiàn)了隔氣性、穩(wěn)定性好，能耗低的復合隔膜材料。國內(nèi)外比較好技術為西班牙 AGFA 公司的 Zirfon 復合膜和國內(nèi)碳能科技公司的復合隔膜。在電解水制氫設備的選擇上，需要根據(jù)實際需求和使用場景進行選擇。內(nèi)蒙古專業(yè)電解水制氫設備
但是由于膜材料成本相對較高，加上運行過程中難以處理一些不純凈的物質(zhì)，導致其在應用范圍上有些受限。焦作工業(yè)電解水制氫設備價格
海外 PEM 技術裝備應用較國內(nèi)更。這主要源于國內(nèi) ALK 廠家強大的成本管控能力，即海外廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異遠小于國內(nèi)廠商 PEM 電解槽較 ALK 電解槽價格差異。海外電解槽呈現(xiàn)出標準化趨勢較國內(nèi)更強。國內(nèi) ALK 產(chǎn)品多為定制交付模式，產(chǎn)品規(guī)格變化較多，客戶需求也不固定。國內(nèi)央企參與為主的大型示范項目一定程度上推動制氫裝備廠家進行功能創(chuàng)新，如多對一的大規(guī)模制氫撬塊，低電耗制氫裝備等。海外制氫裝備多為固定規(guī)格、固定設計，從電解小室，到電解槽、氣液分離框架、電氣設備均為標準版本。這兩種模式各有利弊，未來的發(fā)展方向存在一定不確定性。焦作工業(yè)電解水制氫設備價格
